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2011 Fiscal Year Annual Research Report

iPS細胞を用いたバイオ歯移植による革新的う蝕治療法の基盤研究開発

Research Project

Project/Area Number 23390456
Research InstitutionNational Center for Geriatrics and Gerontology

Principal Investigator

中島 美砂子  独立行政法人国立長寿医療研究センター, 口腔疾患研究部, 室長 (20207773)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 庵原 耕一郎  独立行政法人国立長寿医療研究センター, 口腔疾患研究部, 研究員 (60435865)
渡邉 淳  独立行政法人国立長寿医療研究センター, 共同利用推進室, 室長 (90321843)
中村 洋  愛知学院大学, 歯学部, 教授 (40064878)
Keywords細管象牙質形成 / 加圧刺激 / 歯髄幹細胞 / iPS細胞 / 間葉系幹細胞 / う蝕治療
Research Abstract

本研究は、深いう蝕や一部性歯髄炎において、iPS細胞を用いた細管象牙質再生により元通りの歯に戻す新しいう蝕・歯髄炎治療法の基盤研究開発をめざす。すなわち、歯欠損部に適合する形態の穴加工シリコーン膜上にiPS細胞を播種し、垂直加圧を加えることにより短時間にin vitroで象牙芽細胞に分化させ、作製したバイオ歯をイヌの歯髄露出面に移植して細管象牙質を再生する。また、加圧による象牙芽細胞への分化メカニズムを分子生物学的および蛋白化学的解析により解明することを目的とする。本年度は、まず、穴加工シリコーン膜上にコントロールの歯髄幹細胞を播種し、垂直加圧の加圧強さ、播種細胞数、加圧時間を変化させ、Real-time RT-PCRおよび共焦点レーザー顕微鏡により、象牙芽細胞分化誘導に最適な条件を詳細に検討した。その結果、加圧強さ19.6kPa、播種細胞数4.0×10^5cells/cm^2、加圧9時間で象牙芽細胞マーカー(DSPPおよびEnamelysin)のmRNA発現が最も高かった。また、上記の条件下においては、シリコーン膜のほぼ90%以上の細孔に細胞が突起を伸長させていることを観察した。一方、加圧による分化誘導メカニズムを検討するため、最適な加圧を行う前後および加圧の有無によるmRNA発現の違いをマイクロアレイにて比較した。その結果、加圧刺激によりDNA複製ライセンス化反応に関与する遺伝子の発現の上昇がみられ、加圧刺激時間依存的にTGF-β1の発現上昇を確認した。現在、他組織間葉系幹細胞およびiPS細胞を用いて、同様に分化誘導実験を行っている。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

他組織幹細胞やiPS細胞の分化誘導に最適な加圧条件を決定する前に、コントロールの歯髄幹細胞の加圧の最適条件をより詳細に決定する必要があったため。

Strategy for Future Research Activity

他組織間葉系幹細胞およびiPS細胞を用いて、歯髄幹細胞と同様の最適加圧条件により分化誘導を行い、象牙芽細胞分化誘導とそのメカニズムを検討する。

  • Research Products

    (12 results)

All 2012 2011

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (8 results)

  • [Journal Article] Regeneration of dental pulp following pulpectomy by fractionated stem/progenitor cells from bone marrow and adipose tissue2012

    • Author(s)
      Ishizaka R., Iohara K., Murakami M., Fukuta O., Nakashima M
    • Journal Title

      Biomaterials

      Volume: 33(7) Pages: 2109-2118

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Identification of thyrotropin-releasing hormone (TRH)-degrading enzyme as a biomarker for dental pulp tissue2012

    • Author(s)
      Yamamoto T, Murakami M, Ishizaka R, Iohara K, Kurita K, Nakashima M
    • Journal Title

      Dentistry

      Volume: (in press)

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Complete Pulp Regeneration After Pulpectomy by Transplantation of CD105+ Stem Cells with Stromal Cell-Derived Factor-12011

    • Author(s)
      Iohara K., Imabayashi K., Ishizaka R., Watanabe A., Nabekura J., Ito M., Matsushita K., Nakamura H., Nakashima M
    • Journal Title

      Tissue Eng.Part A.

      Volume: 17(15-16) Pages: 1911-190

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 歯髄の再生治療と高齢者歯科への展望2011

    • Author(s)
      中島美砂子、庵原耕一郎
    • Journal Title

      医学のあゆみ「老年医学・高齢者医療の最先端

      Volume: 239(5) Pages: 467-472

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 歯髄再生による新しい歯内治療法の臨床研究に向けて2011

    • Author(s)
      中島美砂子
    • Organizer
      第38回福岡歯科大学学会総会
    • Place of Presentation
      福岡
    • Year and Date
      2011-12-11
  • [Presentation] 歯髄再生による新しい歯内治療法の開発2011

    • Author(s)
      中島美砂子
    • Organizer
      大阪歯科大学大学院50周年記念講演会
    • Place of Presentation
      大阪
    • Year and Date
      2011-09-08
  • [Presentation] 歯髄再生療法による歯髄炎治療法の未来像2011

    • Author(s)
      沖島美砂子
    • Organizer
      第32回日本歯内療法学会学術大会(The 9th KAE-JEA Joint Meeting)
    • Place of Presentation
      長崎
    • Year and Date
      2011-07-31
  • [Presentation] 歯髄幹細胞を用いた歯髄再生2011

    • Author(s)
      中島美砂子
    • Organizer
      岐阜大学再生医科学セミナー
    • Place of Presentation
      岐阜
    • Year and Date
      2011-06-29
  • [Presentation] COMPLETE PULP REGENERATION BY TRANSPLANTATION OF DENTAL PULP STEM CELLS2011

    • Author(s)
      Nakashima M
    • Organizer
      ISSCR 9^<th> Annual Meeting
    • Place of Presentation
      Toronto, Ontario Canada
    • Year and Date
      2011-06-16
  • [Presentation] 歯髄特異的分子マーカーとしてのTRH-DE有用性の検討2011

    • Author(s)
      山本翼、堀部宏茂、庵原耕一郎、史島美砂子
    • Organizer
      第134回日本歯科保存学会2011年度春季学術大会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2011-06-09
  • [Presentation] 歯髄組織再生におけるvimentinの作用2011

    • Author(s)
      今林貴代美、庵原耕一郎、渡邉淳、石坂亮、中村洋、中島美砂子
    • Organizer
      第134回日本歯科保存学会2011年度春季学術大会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2011-06-09
  • [Presentation] 歯髄幹細胞の歯科的応用2011

    • Author(s)
      中島美砂子
    • Organizer
      第65回日本口腔科学会学術集会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2011-04-20

URL: 

Published: 2013-06-26  

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